专题七 简单机械（主书）-【一本】2024年中考训练方案 物理

065 第一模块 力学 专题七简单机械 专题考点解读 考点分布 考点分频 课标要求 杠杆 染众桌最 1知道简单机械。探究并了解杠杆的平衡条件。 2能说出人类使用的一些机械。了解机械的使用对社会 滑轮和滑轮组 康豪业来 发展的作用。 机城效率 最康康康 3知道机城效率。了解提高机减效率的意义和途径。 考点各个击破 21 杠杆 来染康最绿 答察 P15 抓重点 实验交破8探究杠杆的平衡条件 一、实验类型：探究规律型 1.杠杆的平衡状态是指杠杆在动力和阻力 二、高频命题点 作用下处于静止状态或匀速转动状态。 1.把杠杆的中心固定在铁架台上作为杠杆 2.杠杆的平衡条件。 的支点，目的是避免杠杆自重对实验的影响。 动力×动力臂=阻力X阻力臂，即F:= 2.在探究前，静止的杠杆如果左端高，就把 R4,还可以写成月-光 两侧的平衡螺母向左调。 3.杠杆的分类及应用。 3.让杠杆在水平位置平衡，目的是便于测 分类 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 量力臂。 力臂 动力臂大于动力臂小于动力臂等于 4.实验中，如果把一侧的钩码用弹簧测力 特点 阻力臀 阻力臀 阻力臀 计代替，要注意应该竖直拉动弹簧测力计，斜拉 平衡时 动力小于阻力动力大于阻力 动力等于阻力 会导致实际力臂小于由杠杆上读山的力臂。 力的关系 5.在探究时，要改变钩码悬挂的位置，进行 工作 既不省力也 省力费距离 费力省距离 多次测量。月的是得出普遍规律，避免实验的 特点 不费力 偶然性。 应用 镊子、筷子、 撬棍、钳子等 托盘天平等 6.杠杆静止时一端高、一端低，也是平衡 实例 钓鱼竿等 状态。 ◆066 明考向 类型三：两步法作最小力 考向1杠杆作图 一找最长力臂。在动力作用，点已知 典例1下图是一种抽水马桶水箱白动上水装置 时，支，点到动力作用点的距离为最长动 的示意图。当水箱内的水达到一定高度时， 力臂：在动力作用点未知时，杠杆上距 浮标带动杠杆A(OB压住入水口，停止上水。 离支点最远的，点到支点的距离为最长动 请在图巾画出动力F1、阳力F2和动力灣4。 力臂。 二确定最小力。作出最长动力臂，过 入水门 动力作用点作最长动力臂的垂线：确定动 水箱浮标润 力方向。 解析水对浮标向上的作用力为动力，入水 变式训练1图甲为某一搬化神器，用它把花盆 口对B端向上的作用力为阻力，过B点作竖 拾起时，相当于一个绕O点转动的杠杆。其 直向上的力为阻力F2,过浮标重心作竖直向 简化示意图如图乙所示，请在图乙中画出： 上的力为动力F1,过支点O作动力F作用线 (1)花盆所受重力的示意图(O为其重心)。 的垂线段为动力臂1。 答案如图所示。 (2)杠杆平衡时作用在A点的最小动力F1及 F 其力臂h。 人水 F 4 水箱浮标润 方法总结 杠杆作图的三种类型 类型一：己知力画力臂 房向2杠杆平衡条件及其应用 一找点：找支点。 典例2杠杆是我们生活中··种常见的简单机 二画线：画力的作用线，需要延长的部 械，如图所示，轻质杠杆(OA可绕O点无摩擦 分用虚线。 转动，A点悬挂个重20N的物体，B点施 三作垂线段：由支，点向力的作用线作 加一个竖直向上的拉力F,使杠杆在水平位 垂线，垂线段为动力臂或阻力臂。 置平衡，且(OB:AB=2：1,则拉力F= 四标出力臂：用字母1、2标注，分别 N,此杠杆是 杠杆。 表示动力臂或阻力臂。 类型二：已知力臂画力 过力臂的端点作垂线，并延长至杠杆， 与杠杆的交点为力的作用点。力的方向要 a 根据杠杆的平衡状态来判断。 解析杠杆水平平衡时，A点受到的阻力大 小FA=G=20N,动力臂为OB,阻力臂为 067 OA,由题意知，动力臂与阻力臂之比：L2= (1)实验前，和杆静止在图甲所示的位置，则 2:3,由杠杆的平衡条件F1l1=Fz2可得F= 此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平 鲁F=30N。因为4<6，所以比杠杆为受力 衡”)状态。 (2)为了便于测量 (选填“力”或“力 杠杆。 臂”)，应使杠杆在水平位置平衡。为此，应将 答案 30 费力 平衡螺丹向 (选填“左”或“右”) 方法总结 杠杆计算类问题解题步骤 调节。 筒化杠杆模型 (3)将杠杆调成水平位置平衡后，如图乙所示， 在A点挂3个钩码，则应在B点挂 明确五大安素 个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡：随 写出已知贵并统一单位 后两边各取下1个钩码，杠杆 (选填 杠杆的平衡条件 用已知资泰示未知量 “左”或“右”)端将下沉。 (4)小勇用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直 代入数据求解 向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋 转一小段至如图丙所示的位置。在旋转过程 变式训练2劳动教育下图是小华在劳动教 巾，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测 育实践活动中体验中国传统农耕“春稻谷”的 力计的示数将逐渐 (选填“变大”“变 示意图。小华若要更省力，下列做法可 小”或“不变”)，原因是 行的是 (5)实验结果表明，杠杆的平衡条件是动力X ×阻力臂。 解析(1)杠杆静止或匀速转动时处于平衡 A.支点不动，脚在杆上的位置前移 状态。(2)为了便于测量力臂，应该使杠杆在 B.将文点靠近人，脚在杆上的位置不动 水平位置平衡；由题图甲可知，杠杆右端下 C.将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移 沉，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母 D.将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移 向左调节。(3)设杠杆每一小格长度是1,1个 考向3实验：探究杠杆的平衡条件 钩码重为G,设在B,点挂了n个钩码，则3GX 2l=nGX3l,解得n=2,即应在B点挂2个钩 典例3如图所小，小勇利用铁架台、带有均匀刻 码。两边各取下1个钩码后，2G×2>G× 度的杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干（每个 31,所以杠杆左端将下沉。(4)当弹簧测力计 钩码质量相同)等实验器材，探究杠杆的平衡 绕B点递时针旋转时，拉力的方向不再与杠 条件。 杆垂直，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可 知，动力变大，即弹簧测力计的示数变大。 (5)实验结果表明，杠杆的平衡条件是动力× 动力臂=阻力X阻力臂。 068 答案(1)平衡(2)力臂左(3)2左 A.肩膀应该靠近“轻的一头” (4)变大阻力和阻力臂不变，动力臂变小， B.肩膀应该靠近“重的·头” 动力变大 (5)动力臂阻力 C.肩膀应该居于扁担正中间 方法总结 D.挑着扣子走路，扁扭一般会上下“闪动”， (1)在探究杠杆的平衡条件时，只有杠 “闪动”时一定是一个筐子向上运动同时另 杆在水平位置平衡，并且拉力沿竖直方向作 一个筐子向下运动 用在杠杆上时，力臂才在杠杆上。当拉力方 3.传统文化[2023·四川自贡]杆秤是一种 向倾斜时，力臂变短，拉力变大。(2)在探究 中国传统的称量工具，凝聚着中国人民的智 物理规律时，多次实验的目的是寻找普遍规 慧。如图所示，O为杆秤提纽，OA=8cm,秤 律，避免偶然性；在应用规律的实验中，多次 砣质量m=0,2kg,不挂重物和秤砣时，手提 实验的日的是求平均值，以减小误差。 提纽，杆秤可水平平衡。用它称鱼，当秤砣置 于B点时，打秤再次水平平衡，此时测得(OB= 过真题 32cm,则伍的质量为(g收10N/kg)() 1.[2023·山东临沂]2023年2月10日，航天员 费俊龙、张陆等人在机械臂的辅助下完成了 中国空间站全面建成后航大员的首次出舱活 A.1.0 kg B.0.8 kg 动。机被臂类似人的手臂，具有抓住、拉回 C.0.6 kg D.0.4 kg 锁死等功能。下图所示的工其，正常使州吋 4.[2023·四川广元]如图所示，杠杆OBA可绕 与机械臂属于同一类杠杆的是 O点在竖直平面内转动，OB=2BA,在B点 悬挂一个10N的重物G,在A点施加竖直向 A瓶起子 B.钢丝卸 C.核桃火 D.食品火 上的动力F1使杠杆OBA水平平衡（杠杆重 2.劳动教育[2023·湖北随州门劳动教育越 力及摩擦均忽略不计)，下列说法正确的是 来越重要，许多同学在劳动中获得了愉悦的 体验，也掌握了许多劳动技能。小芳周末回 到乡下姥姥家接过姥姥肩膀上的担子学习挑 担技巧。如图所示，假如一个筐子重一个筐 园 子轻（一·头重一·头轻），在不考虑手臂帮扶的 A.在A点施加竖直向上的力F,时，该杠杆 情况下挑起扣子让扁担处于水平平衡。请你 是费力杠杆 根据劳动体验结合杠杆平衡知识，判断下列 B.作用在A点的力F1的大小为5N 说法中正确的是 C,如果重物的悬挂点B向O点移动，要使和 杆水平平衡，F应变小 D.若将作用于A点的力F1变为图中的Fz, 要使杠杆水平平衡，F2应小于F 069 5.[2022·湖南衡卵]晚饭后，妈妈带着小涛和 8.[2023·河北]在均匀直尺的中央挖一小凹 他两岁的妹妹到文化活动中心玩跷跷板，如 槽，把·个薄金属片端插入橡皮中，另·端 图所示，图巾的转轴相当于杠杆的 支在直尺的凹槽内制成一个简易“天平”，静 妈妈和妹妹所受的总重力比小涛所受的重力 止时直尺水平平衡。在直尺的两侧各放一个 大，跷跷板水平平衡时，小诗比妈妈离转轴 相同的小盘，在小盘巾分别倒入质量不等的 大米和小米，调整小盘在直尺上的位置，使直 (选填“远”或“近”)：若妈妈放下怀 尺再次水平平衡，如图所示。由图可知，大米 抱中的妹妹（妈妈的位置不变），为了保持跷 的质量 (选填“大于”或“小于”)小米 跷板水平平衡，小涛应适当 (选填 的质量。F是左盘对直尺施加的力，请在图 “远离”或“靠近”)转轴。 中画出F的力臂。现向左盘中再加入少量大 米，写出一种能够使直尺恢复平衡的方 法： 大米 小米 小盘 一≤小盘 6.传统文化[2023·天津]图甲是我国占代 满金属片 有尺 汲水装置一桔棉，图乙是它水平静止时的 ■ 橡皮 简化模型，该装置是 (填简单机械 9.[2023·湖南郴州门如图所示，O为支点，杠杆 AB平衡时，画出施加在杠杆上最小动力F 名称)：此时配重物所受的重力为⑦，水桶所 的示意图。 受的重力为G2,1：12=2:1,若不计杆重，则 s53553s33 G:G2= ④ 10.[2023·湖北仙桃]在“探究杠杆的平衡条 G 件”实验中： G -mw■ 7.学科内综合[2022·湖南怀化]体积相同 的实心物块甲和乙，它们分别挂在一根轻质 不等臂杠杆AOB的左右两端，保持水平位置 平衡，已知甲和乙的密度之比为1：2，则 AO:OB- 。如图所示，若将甲、乙 同时浸没在水巾，则杠杆 (选填“A” 或“B”)端将下降。 内 (1)实验前，杠杆左端下沉，如图甲所示，则 应将平衡螺母向 (选填“左”或 “h”)调节，直至杠杆在水平位置平衡。 070 (2)调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位 第3次实验的杠杆属于 (选填“省 置平衡，读出实验数据并记录在表格中。如 力”“费力”或“等臂”)杠杆，教室里的劳动工 图乙所示，阻力臂12为 cm 具中有这类杠杆，请举一例： (3)分析表中实验数据，得出杠杆的平衡条 并简要说明你的判理由： 件为 (HF1、F2、b、2表 示) (4)如图丙所示，下F始终与杠杆垂直，将杠杆 动力 动力臂 阻力 阻力臂 次序 缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，F的 F/N /cm F:/N /cm (填字母)。 1 0.5 16.0 1.0 大小将 2 1.0 15.0 1.0 15.0 A.不变 B.变小 3 2.0 15.0 1.5 20.0 C.变大 D.先变大后变小 22 滑轮和滑轮组 绿最染 答案 P17 抓重点 条件 省力规律 费距离规律 不计绳重、滑轮重及 F-Gu 摩擦 一、定滑轮与动滑轮 不计绳重及摩擦 F-G十Ga s=nh 分类 定滑轮 动滑轮 存在摩藤 F>G十G 动力臂是阻力臂2倍的 实质 等臂杠杆 杠杆 (2)使用动滑轮水平匀速拉动物体时，安克 服物体和水平面之间的摩萘力∫。作用在绳子 不省力但能改变力的 可省一半的力，但不能 白由端的拉力F与要克服的摩擦力的关系：F= 特点 方向，不费距离 改变力的方向，费距离 上。绳子白由端移动的距离$与物体水平方向 移动的距离s物的关系：5=5物。 二、滑轮组 (3)判断动滑轮上的绳子段数，可在定滑轮 1,定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮 和动滑轮之间作一条虚线，将它们分割开来，数 组。滑轮纽综合了定滑轮能改变力的方向和动 一下直接作州在动滑轮上的绳子的段数，有几 滑轮能省力的优，点，在生产、生活巾应用)“泛。 段，n就为几。如图所示，图甲中动滑轮上有3 2.使H滑轮组的省力规律。 段绳子，图乙中动滑轮上有2段绳子。 (1)当使用动滑轮提升物休时，要克服物体 所受的重力G物做功，其中，动滑轮上的绳子段 数为n,绳子白由端受到的拉力为F,绳子白 端移动的距离为s,物体升高的高度为h。 甲 071◆ 明考向 力的是 考向 滑轮组的特，点及作图 55s55s3 典例如图所示，用两个滑轮组戒滑轮组提升重 物，请画出滑轮组最省力的绕绳方式。 D 2.[2023·四川自贡]如图所示，用·根绳子绕 过定滑轮，一端拴在钩码上，于执另一端，分 别用力F1、F2、F:匀速拉起钩码。忽略绳子 解析由3段绳子承担物重时，是最省力的 与滑轮的摩擦，下列说法正确的是() 绕绳方式。绳子先系在动滑轮的上挂钩，绕 过上面的定滑轮，再绕过动滑轮。 答策如图所示。 F F2 A.F1F2、F3的大小相等 B.F最大 C.Fs最大 D.Fz最大 3.[2022·广西贺州]如图所示的滑轮 为 (选填“动”或“定”)滑 方法总结 滑轮组的绕绳作图 轮。若不计滑轮重及细绳和滑轮间 滑轮组绕绳作图时，要根据要求（拉力 的摩擦，用竖直向上的拉力F= 方向、省力情况)明确承担重物的绳子段数 可以匀速提升滑轮下重100N的物体。 (直接作用在动滑轮上的绳子段数)：每个 4.[2023·四川达州]将物体A、B置于如图所 滑轮只能绕过一次绳子，且绳子要从小滑 示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重 轮到大滑轮从里向外绕，绳子交替绕过定 30N,B重5N,则A所受地面的哔擦力为 滑轮和动滑轮。注意所画的线要直，并且 N:若对A施加一个水平向左的拉 要与滑轮的边缘相切。 力F,刚好使A匀速向左运动，则拉力F= N。(不计绳重、滑轮重及绳子与滑 过真题 轮间的摩擦) 1.[2022·广东]分别使用图中四种装置匀速提 升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省 ◆072 5.[2023·甘肃金昌]如图所示，小亮用滑轮组 (1)如图所示，a是 滑轮： 将装修材料运到楼上，请用笔画线帮他组装 (2)为确保安全，应考虑钢绳的承受力。若强 最省力的滑轮组。 夯机使丹了质量为4×10kg的夯每，则钢绳 能承受的拉力至少多大？（不计滑轮、钢绳重 及摩擦) (3)夯实地基所需能量来自夯锤的重力势能。 若质量为4×10kg的夯锤，从10m高处下 落至地面，重力做了多少功？ 6.跨学科实践[2022·浙江舟山]下图是广 泛应用于建筑的强夯机，使用时夯锤从高处 下落撞未地面，从而起到夯实地基的作用。 (g取10N/kg) 考点 23 机械效率 来桌桌桌染答案 1P17 抓重点 4.使用滑轮组提升物体时，机械效率的高 低主要取决于所提的物重、动滑轮重。所提的 一、机械效率 物休越重，有用功在总功中所占的比例越大，机 有用功跟总功的比值叫机械效率，计算公 械效率越高；动滑轮越重，额外功在总功中所占 式为 的比例越大，机械效率越低。 实验突破测量滑轮组的机械效率 二、对机械效率的理解 1.机械效率的高低同时取抉于有州功和总 ·、实验类型：测量型 功两个因素，不能理解成“有用功多，机械效率 二、高频命题点 就高”或“总功多，机械效举就高（或低）”。 1.弹簧测力计的使川和读数。 2.机械效率的高低与机械本身是否省力、 2.弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动绳子自 功率大小及拉力的大小无关。 出端，此时拉力等于弹簧测力计的示数。 3.同一机械的机械效率不是固定不变的， 3.控制变量法 提起的物重不同，机械效率也不同。 (1)探究滑轮组的机械效率与所吊重物所 073 受重力大小的关系时，控制同一滑轮组的绕绳 A.绳子末端移动的距离是0.2m 方式相同，改变滑轮组所吊钩码的数量。 B.拉力做的功是2.7J (2)探究滑轮组的机械效率与动滑轮所受 C.滑轮组的机械效率是90% 重力大小的关系时，控制滑轮纽所吊倒码的数 D.动滑轮所受的重力是1N 量相同，改变动滑轮的数量或换用所受重力不 解析由题图知=3，则绳子末端移动的距 同的动滑轮。 4.分析数据，得出结论 离s=3h=30.1m=0.3m,A错误。拉力 (1)绳端移动的距离s和物体上升高度h的 做的总功W=Fs=10NX0.3m=3J,B错 关系。 误。有用功W有=(h=27N×0.1m=2.7J, (2)根据绳端移动的距离和物休上升高度 清轮红的机核放来)那-=09 的关系，画出滑轮组的绕绳方式（如果n是奇 90%,C正确。拉力做的额外功W=W总 数，绕绳从动滑轮开始；如果是偶数，绕绳从 W有=3J一2.7J=0.3J。不计绳重和摩擦， 定滑轮开始)。 由W瓢=Gh可得，动滑轮所受的重力G= (3)拉力做功的功率计算。 W题=0.3」=3N,D错误。选C。 (4)机械效率的计算。 h 0.1m (5)实验结论：在其他条件相同时，动滑轮 方法总结 与机械效率相关的物理量的计算方法 越重，机械效率越低；在绳子所能承受的范围 (1)总功的计算方法：①W适=Fs: 内，所吊物体越重，机械效率越高。 (6)随若物重增大，滑轮与轴之间的摩擦力 ②w4=(Ga+G)h:⑤w:=, W越或 增大，克服摩擦力做的额外功增大 W一形麦 (?)提高机械效率的方法：增大物重、减小 动滑轮所受的重力、减小机械间的摩擦。 (2)有用功的计算方法：①定义法， W有=Gh;②W有=W一W;③公式法， 明芳向 W有=7W。 考向1 机械效率的计算 (3)额外功的计算方法：①W斯=G对h, Wm一fs(针对用滑轮组水平拉动物体 典例1如图所示，用F一10N的拉力使重物匀 时)；②W一W一W有；③公式法， 速上升0.1m,已知物体所受的重力为27N W=W总X(1一)。 (忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子所受的重 力)，下列说法正确的是 W (4)机械效率的计算方法：？一 W有 W有十W (5)滑轮组提升重物时，机械效率7 Wi_Ch_G Ws Fs nF G 074 变式训练如图所示，固 比较b、c两装置，它们机械效率的关系是 定的斜面长s=1.2m, ,影响它们机械效率高低的闪素 高h=0.3m。沿斜面 是 向上用5N的拉力在2s内把一个重16N的 解析(1)在实验中应竖直向上匀速拉动弹 物体从斜面底端匀速拉到顶端。拉力的功举 簧测力计。(2)由题表中数据知，a组实验的 为 W,斜面的机械效率为 有用功W有n=G,h.=2NX0.1m=0.2J,总 考向2实验：测量滑轮组的机械效率 功W蓝a=Fs=1.5NX0.2m=0.3J,则机 典例2提高机械效率能够更充分地发挥机械设 备的作用，“测量滑轮组机械效率”的实验装 W=0.21≈0.667=66.7%。 械效率=W-0.3了 置如图所示。（每个动滑轮重相同，忽略摩擦 (3)b组实脸的有用功W=Gh,=2NX 及绳重) 0.1m=0.2J,总功W5b=Fhs6=1.0NX 的 Q3m=031,则款城就车2-88引 0.667=66.7%,所以=。根据题表数据 可知，a装置的拉力大于b装置的拉力，所以 b装置的优势是省力。c装置做的有用功 We=Gh.=5NX0.1m=0.5J,总功We= F.s.=2.0N×0.3m=0.6J,则机械效率 (1)实验中应 拉动弹簧测 W=0.51≈0.833=83.3%，所以元< neWse 0.6J 力计。 ,原因是提升物体所受的重力不同。 (2)实验过程中收集的a、b、c三组实验数据 答案(1)竖直向上匀速(2)0.266.7% 见下表。 (3)= 省力<提升物体所受的重力 绳子自由 不同 钩码所受的 钩码上升的弹簧测力计 装置 端移动的 方法总结 雨力/N 高度/m 的示数/N 距离/m 测量滑轮组机械效率的操作流程 2 0.1 1.5 0.2 实验 原理 W 2 0.1 1.0 0.3 5 0.1 2.0 0.3 健潮养染晒坚直方有迷帮功 计算出：组实验的有用功是 J,机械 敏骗_控制∫同一滑轮纽挺升不同重物 效率是 分折变量不同滑轮红提升同一重物 (3)比较a、b两组的机械效率，它们的关系是 根据绳端移动距离、与物体升高 。若提升相同重物到相同高度，与 高度h的关系选滑轮组 a装置相比，b装置的优势是15 一对平衡力，大小相等，则汽车受到水平方向的牵引力 5.【解析】射箭动中，箭被拉开的弓弦射出去，是由于 F=f=1.8×10°N 拉开的弓孩发生了弹性形变，具有弹性势能，将箭射出 (2)汽车的速度=L.26×10km/h=350m/s : 去时，弓兹的弹性势能转化为箭的动能 汽车牵引力的功率 【答秦】动 P=Fw=L.8X10N×350m/s=6.3X10W 6【解析】由题图可知，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地 【答案】(1)1.8×10N(2)6.3×10W 球适行时，不受空气阻力，机械能中恒，近地，点距离地 面较近则高度较小，远地点距离地面较远则高度校大 点20 机械能及其转化 当卫星从近地点向远地点运动时，卫星的贡量不变，高 度逐渐增大，则重力势能增大；卫望在越高的位置重力 1.D无人机匀速下降，在重力的方向上移动了一定的距 势能越大，故卫星在运地点时专力势能最大。 离，所以重力做功，A错误。航拍本次活动的无人机匀 【答案】增大远 速下降的过程中，质量不变，速度不变，故动能不变，高 7.【解析】(1)从()点到A点的过程中，运动员自由下 度下降，重力势能减小，机械能等于动能与势能之和， 落，其重力势能转化为动能，因为不计空气阻力，所以 则机械能减小，B,C错误，D正确。 运动员的机辕能不变。(2)从A,点到C,点的过程中，运 2.A飞机在升空过程中，飞行员的高度增大，质量不变， 动员的动能和重力势能转化为弹性绳的弹性势能，所 所以飞行员的重力势能逐渐增大，A正确。飞机从起 以弹性绳的弹性势能增大。从A点到B点的过程中， 飞到安全降落的整个过程中，飞行员的速度是变化的， 运动员受到的重力大于弹性绳对运动员的拉力，因此 质量不变，所以飞行员的动能会发生变化，B错误。飞 运动员的违度越乘越大，动能越来越大，到达B点时动 机从起飞到安全降落的整个过程中，质量不变，高度、 能达到最大。从B点到C点的过程中，运动页受到的 速度会发生变化，重力势能、动能会发生变化，所以飞 重力小于弹性绳对运动员的拉力，因此运动员的速度 机的机械能也会发生变化，C错误。飞机降落后，在水 越来热小，动能越来越小，到达C,点时动能变为0，即从 平跑道上滑行的过程中，飞机的高度不变，重力势能不 A点到C点的过程中，运动员的动能先增大后诚小。 变，所以飞机的动能没有转化为重力势能，D错误。 【答案】(1)不变(2)增大先增大后减小 3.A由题意可知，因为不计空气阻力，所以机械能守恒， 8.【解析】(1)题图甲，艺中，同时由静止释放A、B两小 铅球运动过程中只有重力势能和动能的相互转化。由 球，观察到它们并稀摆动且蛤终和对静止，同时到达竖 题图可知，铅球的最大动能为280J,即机械能的总量为 直位置，这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的地 280J。当铅球距离地面的高度为2.5m时，动能的大 度大小与小球的质量无关。(2)本实险中通过比较木 小为180J,则重力势能的大小为100J。因为铅球出手 块移动的距离反映小球撞击木块C前的动能大小，这 时的高度为2m,低于2.5m,所以其重力势能小于 种研究方法叫转换法。(3)根据题图乙、丙所示的探究 100J,A正确。 过程，国为88，所以题图丙中小球摆动到竖直位置 4.A小球从C点运动到F点的过程中，与地面发生碰 时地度更大，木块被撞得更远，由此可得出结论：小球 撞，且上升的高度中E点低于B点，故机械能有损失， 的动能大小与速度有关。()若水平面绝对光滑：木块 小球在(C点的机械能大于在下点的机械能，A符合题 在水平方向上不受外力作用，木块C被撞击后符做 意。由题图知，C、F两处等高，小球在这两处的重力势 速线运动，(5)在水平桌面上将同一根弹簧压缩相 能相同，但小球在C点的动能大于在F点的动能，B不 同的程度时，弹簧具有相同的弹性势能，所以不同质量 符合题意。小球从E点到F点的过程中，不计空气阻 的小球获得的动能是相等的。小球的动能与其质量和 力，只有重力做功，故机械能守恒，C不符合题意。小球 进度都有关，不同质量的小球的动能相等，小球的递度 从D点离开地面时，弹性势能转化为动能：小球从D点 也不问，所以读方案存在两个变量，是错误的。 离开地面到达E点的过程中，动能转化为重力势能， 【答案】(1}质量(2)木块移动的距离转换法 D不符合题意。 (3)速度(4)匀速(5)相等错误 专题七 简单机械 【答案】如图所示。 【变式训练1】 【解析】(1)查力方句经直句下，作用点在重心。(2)支 点在0点，连提QM,以01作为动力臂时，动力臂最长， 过A,点垂直于OA斜向下作出最小动力F的示意图。 ◆16 【变式训练2】 6.【解析】因为该装置可以简化为绕支点转动的硬棒， D支点不动，脚在杆上的位置前移，此时阻力、阻力臂不 所以该装置为杠杆。由杠杆平衡条件可得G是=Gl2, 变，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，不 能省力，A错误。将支点靠近人，脚在杆上的位置不动和 由子6：6=21,2-会-音 前移，此时阻力不变，阻力臂变大，动力臀变小，根据杠杆 【答案】杠杆1：2 的平衡条件可知，动力变大，不能省力，B、C错误。将支 7.【解析】 甲和乙对和轩的拉力之地是一-合一 m 点远离人，同时脚在杆上的位置后移，阻力不变，阻力臂 变小，动力臂变大，根据杠杆的平衡条件可知，动力变小， 化-是由杠杆平衡条件可得FXAO-F心X 能省力，D正确。 1,D机械臂使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠 0B,图此品-是=呈。甲、乙同时浸没在水中，排开 杆，可以省距离。瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻 水的体积相同，因此受到的浮力F相同，此时杠杆A 力臂，是省力杠杆，A不符合题意。钢丝钳在使用过程 端：力X力臂=(F甲一F特)×AO,杠杆B瑞：力X力 中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，D不符合题意。核 臂-(F2一F注)×OB,由Fm1F2一112，AO:OB 桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆， 2：1可知，杠杆A端力×力臂小于杠杆B端力×力臂， C,不符合题意。食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力 则杠杆B热将下降。 臂，是费力杠杆，D符合题意。 【答案】2：1B 2.B根据杠杆平衡的条件=22可知，力变大，力 8.【解析】由题图可知，大米对真尺压力的力臂大于小 臂减小，为了使扁担处于平衡状态，肩膀应该靠近“重 米对直尺压力的力臂，根据杠杆的平衡条件可知，大米 的一头”，A,C错误，B正确。挑着担子走路，扁担一般 所受的重力小于小米所受的重力，根据G=g可知，大 会上下“闪动”，“闪动”时一个筐子向上运动同时另一 米的质量小于小米的质量。从支点)向F的作用线作 个筐子向下运动，会使扁担前后一端翘起，一端下沉， 垂线段，即可得F的力附1。现向左盘中再加入少量 不便于人向前运动，故“闪动”时两个筐子会司时向下 大米，则左边的力与力臂之积变大，为使直尺恢复平 运动或向上运动，D错误。 衡，应向右盘放入少量小米」 3.B杆秤是一个杠杆，)是支点，当杆秤在水平位置平 【答案】小于如图所示向右盘放入少量小米 衡时，根据杠杆的平衡条件可得GXQA=(GX(OB, 人米 小米 鱼受到的重力Ga=XOB=mgXOB 小盘 上 一小批 OA OA 0.2gX10N/kgX32cm-8N,鱼的质量 直尺 8 cm g 薄金屈片 ☐一橡皮 10N/kg=0,8kg,B正确。 8N 9.【解析】根据杠杆的平衡条件F山一F可知，力F 4.C在A点施加竖直向上的力F,时，动力臂是O0A,阻 的力臂最大时，力F:最小。先确定该力的作用点在杠 力臂是OB,动力臂大于阻力臂，该杠杆是省力杠杆， 杆上离支点藏远的B点，连接OB,该条线较为该力的 A错误。由杠杆的平衡条件可知，FX(UA=(GXO用且 力臀时，力臂最大，力最小，所以过B点作OB的垂钱， OA=(OB+BM=3BA,则有F:×3BM=GX2BA,解得 即拔力的作用钱，要使杠杆保持平衡，则力F:应沿力 国=号G=号X10,7N,B错误。若重物的悬挂 的作用线向上： 【答案】如图所示。 点B向D点移动，则OB变小，由FXOA=G×OB可 知，OA与G大小不变，要使杠杆水平平衡，F1应变小， C正确。将作用于A点的力F,变为题图中的F,动力 臂会变小，由杠杆的平衡条件可知，在OB与G不变的 情况下，F2应大于F,,D错误。 10.【解析】(1)实验前，杠杆左蝙下沉，则应将平衡螺母 5.【解析】把跷跷板看成杠杆，杠杆是绕着转轴转动的， 向右调节，真至杜杆在水平位置平衡。(2)由题图乙 所以转物即杠杆的支点。跳跳祇在水平位置平衡时， 可知，刻度尺的分废值为1m,刻度尺的示数为 设妈妈和然媒所受的总重力为团，力臂为(，小涛所受 8.0cm,则阻力臀lg为8.0cm。(3)分析题表中实验 的重力为02，力臂为12，有l=(2l,已知(1>(0，所 数据可知，杠杆的动力和动力臂的乘机等于杠杆的阻 以<2，即小游比妈妈离转轴运。如果妈妈放下怀抱 力和阻力臂的乘积，即得出杠杆的平衡条件为F一 中的妹妹，即G减小，妈妈的位置不变，即4不变，为 F:。由题表中的数据可知，第3次实验时的动力臂 了保持绕跳板水平平衡，由(l=知，应减小， 小于阻力臂，动力天于阻力，这杠杆属于费力杠杆。 即小海应适当靠近转柏。 依据费力杠杆的动力嘴小于阻力情，可判断教室里的 【答案】支点远靠近 劳动工具中有这类杜杆的是扫帝。(4)由题图南可 17 知，F始终与杠杆垂直，动力臂不变，将杠杆媛慢地 因此，钢绳至少能承受的拉力 由位置A拉至位置B的过程中，阻力G不变，阻力臂 。变大，根据杠杆平街的条件F一G2可知，F将变 F=2G=4X10N=2X10N 大，故A、B,D不符合题意，C符合题意。 (3)参锤所受重力做的功 【答案】(1)右(2)8.0(3)F1=F费力扫 W=Gh=4×10NX10m=4×10°J 帚扫帚在使用时动力臂小于阻力臂（合理即可】 【答案】(1)动(2)2×10N(3)4×10J (4)C 23 机械效率 5点22 滑轮和滑轮组 【变式训练】 1.A不计滑轮重、绳重和摩擦，题图A使用的是滑轮组 【解析】 拉力微的总功Wg=Fx=5NX1.2m=6J,拉力的 N-3,R=6。题图B使用的是滑轮组，n=2,R- 功率P四==3W:此过程所微的有月功W=G 2 2G。题图C使用的是定滑轮，5=G。题图D使用的 16NX0,3m=48J,则斜面的机械效率币-6 W_48J 是动滑轮，F-G。综上可知，题图A最省力。 0.8=80%: 【答案】380% 2.A题图中的滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力。忽略绳 1.D机械效率是指有用功与总功的比值，与省力情况无 子与滑轮的摩擦，匀速向上拉钩码时，无论向哪个方向 关，A错误。功率是描述物体做功快慢的物理量，做功 拉动绳子，施加在绳子上的拉力都与钩码所受的重力 慢的机械，其功率小：机械效率是指有用功与总功的比 相等，故三种拉法所用的拉力一样大，A正确。 值，两者没有必然的联系，B错误。机械效率是指有用 3【解析】由题图可知，该滑轮随物体一起移动，为动滑 功与总功的比值，所做有用功越多，总功未知，机械效 轮。使凋动滑轮能省一半力，若不计滑轮重及细绳和 率不一定越高，C错误。机械效率是指有用功与总功的 滑轮间的降擦，则拉力F=G=名×10N=50N, 比值，有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越 高，D正确。 【答秦】动50 4.【解析】由题图可知，物体A和B通过动滑轮相连，动 2D重物上升的速度=冬-0-0,2m,A错误。 滑轮上有2段绳子，已知A重30N,B重5N,物体B 动滑轮做的有用功W一Gh一450N×2m一900J, 恰好匀速下降，说明物体A处于平衡状态，则A所受地 B错误。重物由两段绳子通过动滑轮吊着，所以绳子自 面的摩擦力与A所受的拉力是一对平衡力，即「= 由端移动的速度烟=2w=2×0.2m/s=0.1m/5,工人 2Gw=2×5N=10N。若对A施加一个水平向左的拉 的拉力的功率P=Ft物=250N×0,4m/s=100W, 力F,则物体A受到三个力的作用：水平向左的拉力F、 _W支=G=150N 水平向右的拉力F,水平向右的摩擦力，刚好使A匀 C错误。动滑轮的机械效率一W一，是一2X50六 速向左运动，则拉力F-f十Fg一f+2GB一10N十2X 0.9=90%,D正确。 5N=20N. 3.B滑轮组做的有用功W有=Gh=0N×1.6m=80J, 【答秦】1020 5.【解析】受使滑轮组最省力，则动滑轮上熊绕的绳子 拉力做的功w,-写-影-10.A错误。拉力的 数应最多，滑轮组中有一个动滑轮，别动滑轮上最多可 功率P--10I-20W,B正确。滑轮组做的额 55 缠绕三股绳子， 外功W每一W:一W有一100J一80J一20J,动滑轮与横 【答案】如图所示。 杆的总重Ga+G4g=受-器=12.5N,则动滑轮 所受的重力小于12.5N,C错误。如果增大衣物的质 量，滑轮组的额外功不变，有用功增大，由一WW。 WE 可知，机械效率将提高，D错误。 4.D物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线 6.【解析】(1)由题图可知，强奔机工作时ā滑轮会随夯 运动10s,物体移动的距离s一t-0.1m/s×10s 锤一起移动，是动滑轮。 1m。物体由两段绳子与动滑轮相连，绳子自由端移动 (2)不计滑轮、纲绳重及摩擦，动滑轮可以省一半的力， 的距离sw==2×1m=2m,A错误。物体与地面间 夯锤受到的重力 的滑动摩擦力为150N,拉力克服摩擦力做的有用功 G=mg=4×10kg×10N/kg=4×10'N Ws-f-150V×1m一150J,B错误。滑轮组的机械 ◆18 效率为60%，则总功W。-W五-50-250J,拉力做 760% 8-08=0%。(3)对比24的盘据发现，其他条 的额外功Ww-WW*=-250J一150J-100J,C错 件不变时，只改变物体提升的高度，机战效率是不变 误。拉力做功的功率P-W-250】-25W,D正确。 的，所以猜想「是错误的。()要想得到该结论，需要 10s 保证滑轮组不变，重物提升的高度也不变，只改交被提 5.【解析】使用枯粮时，桔牌能绕悬桂点转动，桔粮属于 升物体所受的重力，所以題表中1、2两次实脸符合条 杠杆。用括棉汲水时，要克服摩擦力和自身重力等做 额外功，使得有月功小于总功，机械效率1 件。(5)对比2、3次实验可以发现，被提升物体所受的 【答案】杠杆< 童力不变，提升的高度也不变，但滑轮组中动滑轮的个 6【锅折1】由复老知9-是：-产-203四 数增多了，且动滑轮个数越多，机械效率越低，所以可 W多 得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重， 80%,解得拉力F做的功W4=750」.拉力F的功率 滑轮组的机械效率越低。 P__7」-75w. 【答案】(1)匀速(2)丙80%(3)错误〔4)1、2 t 10s (5)越低 【答案】75 9.【解析】(1)承拉重物的动滑轮上绳子的段数n=3,不 7.【解析】拉力所做的有用功W一G功一10N× 计绳重和机枝之间的摩擦，拉力 0.3m-3J,总功W-FL-4NX1m-4J,轩面的机 镜线来-引075-75%。#器P= F-G+C-1000N+200N-400N 3 t 红可得，物体从斜面底端运动到斜面顶瑞所用的时 绳子自由端移动距离s=h=3×6m=18m 拉力做的功W一Fs一400N×18m一7200J 闻g-4m-2 拉力做功的功率P=四=7200」=210W 308 【答案】752 (2)滑轮组做的有用功 8.【解析】(1)实脸时，需要匀地缓慢地拉动弹簧刚力 W有-Gi-1000N×6m-6000J 计，以方便读数。(2)第3次实验中，由题表中敛据可 得，的码移动的距离为D.1m时，绳瑞移动的距离为 清轮组的款城威幸一警-8}08照3-8照.3以 Q4m,则承担物重绳子的批川-品1品=4，即功滑 (3)若用被装置提升另一重物时，机械效率达到90%， Ws' 轮上有4股绳，所以题图丙杵合题意。由题表中数据可 则-W☆=Gn千G。R=G-200N=90% 得，有用功W=G1h,=4NX0.1n1=0,4J,总功W￥= 解得该重物所受的童力G=1800N W一 三号-1.25N×0.4m-0.51,机櫬效率7W 【答案】(1)240W(2)83.3%(3)1800N 第二模块 声学 专题八 声现象 4.【解析】 由口=得，该同学头顶距离感应器的高 才点24 声青的产生与传播 1.A"鱼洗”发出的声音是由鱼洗”的振动产生的，“水 度h=24=是×340m/s×5X10s=0.85m,该同 花四溅"说明发声的“鱼洗"正在振动，A正确，B错误 “鱼洗”发出的声音是靠空气传入人耳的，C错误。众多 学的身高为2.5m0.85m=1.65m。 “鱼洗”声汇集改变了声音的响度，声音在空气中的传 【答案】1.65 播速度一般是不变的，D指误。 2.【解析】弹琴时，用手指拔动琴弦使琴拉板动而发声， 点25 声音的特性 琴声是通过空气传桥的。 【答案】張动空气 1.A音色是发声体的声音品质，由发声体本身的特征决 3.【解析】发声的音叉放入水中诚出水花，是因为音叉 定，是区别声音的重要标志，客船上的人是根据声音的 振动使得水花减出，说明声音是由于物体报动产生的 音色来辨别钟声的，A正确。 将不易于观察的音叉的振动转换为易于规察的戏起的 水花，达种研究方法叫做转换法。 2.B公共场所标示“请勿大声喧哗”，是为了防止响度较 【答案】振动转换法 大的声音对他人造成干扰，控制声音的响度，B正确。